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工業(yè)機(jī)器人:驅(qū)動(dòng)伺服的未來

已有92048次閱讀2014-05-16標(biāo)簽:伺服控制 工業(yè) 機(jī)器人
   近幾年來,隨著國際制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展潮流的來臨,國內(nèi)工業(yè)制造業(yè)正在加速轉(zhuǎn)型,對于自動(dòng)化軟件及硬件設(shè)備的需求都居高不下,在這個(gè)過程中,不可避免的工業(yè)機(jī)器人的市場需求正在強(qiáng)勁上漲,預(yù)計(jì)在2015我國成為全球最大需求市場。
 
  機(jī)器人作為現(xiàn)代電子與軟件技術(shù)的尖端集合體,對于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展,尤其是伺服系統(tǒng)市場促進(jìn)作用非常明顯。
 
  根據(jù)調(diào)查顯示,2010年,中國機(jī)器人市場銷量為14,980臺(tái),2011年達(dá)到22,577臺(tái),同比增長50.7%。2012年中國工業(yè)機(jī)器人銷量達(dá)到26,902臺(tái),同比增長19.2%。預(yù)計(jì)到2015年,中國機(jī)器人市場需求總量將達(dá)35,000臺(tái),占全球比重16.9%,成為規(guī)模最大的市場。龐大的機(jī)器人市場需求,同時(shí)對伺服系統(tǒng)的需求也不斷上升。
 
  當(dāng)前,自動(dòng)化控制系統(tǒng)中,把輸出量能以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱為隨動(dòng)系統(tǒng),亦稱伺服系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以機(jī)床移動(dòng)部件的位置和速度作為控制量的自動(dòng)控制系統(tǒng),又稱為隨動(dòng)系統(tǒng)。
 
  伺服系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)元件(或稱執(zhí)行元件伺服電機(jī))組成,高性能的伺服系統(tǒng)還有檢測裝置,反饋實(shí)際的輸出狀態(tài)。數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的作用在于接受來自數(shù)控裝置的指令信號(hào),驅(qū)動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件跟隨指令脈沖運(yùn)動(dòng),并保證動(dòng)作的快速和準(zhǔn)確,這就要求高質(zhì)量的速度和位置伺服。以上指的主要是進(jìn)給伺服控制,另外還有對主運(yùn)動(dòng)的伺服控制,不過控制要求不如前者高。數(shù)控機(jī)床的精度和速度等技術(shù)指標(biāo)往往主要取決于伺服系統(tǒng)。
 
  對工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī),要求有最大功率質(zhì)量比和扭矩慣量比、高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、低慣量和較寬廣且平滑的調(diào)速范圍。特別是像機(jī)器人末端執(zhí)行器(手爪)應(yīng)采用體積、質(zhì)量盡可能小的電動(dòng)機(jī),尤其是要求快速響應(yīng)時(shí),伺服電動(dòng)機(jī)必須具有較高的可靠性和穩(wěn)定性,并且具有較大的短時(shí)過載能力。這是伺服電動(dòng)機(jī)在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用的先決條件。
 
  隨著中國自動(dòng)化市場的快速發(fā)展,運(yùn)動(dòng)控制市場作為自動(dòng)化市場的重要組成部分,在產(chǎn)品和技術(shù)上不斷完善和成熟,從2005年以來進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,每年增長率超過25%。在2009年由于整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境不景氣出現(xiàn)了負(fù)增長,但2010年迅速回彈,增長速度超過60%,為歷年之最;在2011年相對去年來說增速有所回落,但也有22%的增長。伺服系統(tǒng)市場2011年市場容量60多億元,比上年增長22.0%,相對于去年63.6%的增長率來說2011年伺服市場增長恢復(fù)穩(wěn)定,這得益于國家相關(guān)的經(jīng)濟(jì)政策
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